第一章第1、2节

计算机应用技术
2008-8-26
《大学信息技术教程（第二版）》
15
1.1.4 计算机文化和计算机学科
大学计算机基础知识要点 知识领域 主要知识点
计算机与信息科学 信息表示 计算机发展 未来计算机 计算机 应用领域
计算机硬件系统 操作系统基础 计算机系统组成 指令系统 主机系统 常用 外部设备
OS功能 进程管理 内存管理 文件系统 外部设备管理 用户接口 Windows操作方法
门电路符号 (国标)
&
门电路符号 (国外)
与
或 非 与非 或非 异或
2008-8-26
AB，A•B A∧B
A+B, A∨B
A
≥1
1
A•B
A+B A•B + A•B
&
≥1
=1
《大学信息技术教程（第二版）》
27
比特的存储（1）

存储(记忆)1个比特需要使用具有两种稳定状态 的元器件，例如：开关、灯泡等。 在计算机的CPU中，比特使用一种 称为“触发器”的双稳态电路来存 储
•迅速地筛选和获取信息 •准确地鉴别信息的真伪 •创造性地加工和处理信息的能力
2008-8-26
《大学信息技术教程（第二版）》
2
1.1.1 信息和数据的概念
信息的概念
信息同物质和能源一样，是人们赖以生存与发展的 重要资源。 信息是人脑对客观事物的抽象反映，是通过人的感 知和人脑的加工所形成的对事物的概念
2008-8-26
《大学信息技术教程（第二版）》
10
什么是信息化?(续)

信息化建设的6个要素 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 信息基础设施 信息资源 信息技术与应用 信息产业 信息化法规 信息科技人才
信息化建设 6个要素
又称″信息高速公路″. 由通信网,计算机,信息 资源,信息设备与人 成的互联互通,无所不在 的信息网络.不受时间 和地点的限制.可以获得各 种各样的信息资源和服务.
2008-8-26
《大学信息技术教程（第二版）》
12
信息环境污染
信息垃圾 有害信息
虚假信息
信息技术是一把双刃剑，它一方面给人们带来巨大效益，另 一方面也可能给人们带来困难，甚至灾难。
2008-8-26 《大学信息技术教程（第二版）》
13
1.1.3计算机的应用
科学计算 信息处理（数据处理） 过程控制
例1
A: B: F:
∨
取反： A: NOT F: 1
2008-8-26
0110 1010 1110
0
NOT 0
1
例2
A: B: F: 0110 ∧ 1010 0010
26
《大学信息技术教程（第二版）》
逻辑运算是用“门”电路实现的
名称 运算符号 定义 A B F
0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0
《大学信息技术教程（第二版）》
5
1.1.2 信息化和信息社会的主要特点
信息化的起因是数字化。 数字化：
把所有信息都可以转化成0和1组成的 二进制数码来表示和处理。 现实世界中的所有事物属性和特征最 后都由0和1来表示和处理。

2008-8-26
《大学信息技术教程（第二版）》
6
数字化
００００００００～１１１１１１１１ (０瓦 ～ ２５５瓦)
《大学信息技术教程》 （第二版）
第1章 信息与计算机
1.1 信息和信息化 1.2 信息编码与数据表示 1.3 计算机的发展 1.4 计算机的工作原理 1.5 微型计算机系统
“十一五”国家级规划教材
第1章 信息与计算机

1.1 信息和信息化

(自学)
1.1.1 信息和数据的概念 1.1.2 信息化和信息社会的主要特点 1.1.3计算机的应用 1.1.4 计算机文化和计算机学科
磁盘 表面
磁性材料粒子
2008-8-26
《大学信息技术教程（第二版）》
23
例3：CD/DVD盘片上比特的表示
• 光盘表面的凹、凸状态用于表示和存储二进位信息
CD光盘表面
2008-8-26
DVD光盘表面
24
《大学信息技术教程（第二版）》
比特的三种基本逻辑运算

比特的取值“0”和“l” 可表示两种不同的状态 （例如电位的高或低、命题的真或假）
Q

Q

触发器有两个状态，可分别用来记 忆0和1，1个触发器可存储1个比特 一组（例如8个或16个）触发器可 以存储1组比特，称为“寄存器” 断电后信息不再保持！ CPU中有几十个甚至上百个寄存器
《大学信息技术教程（第二版）》
﹠
﹠
Sd

Rd

2008-8-26
28
比特的存Байду номын сангаас（2）

计算机存储器中用电容器存储二进位信息：当电容 的两极被加上电压，它就被充电，电压去掉后，充 电状态仍可保持一段时间，因而1个电容可用来存储 1个比特 字线
2008-8-26
《大学信息技术教程（第二版）》
8
什么是信息化?

什么是信息化?
是工业社会向信息社会前进的过程,亦即加快信息 高科技发展及其产业化,提高信息技术在经济和社 会各领域的推广应用水平并推动经济和社会发展的 过程。

信息化建设的主要目标
是在经济和社会活动中,通过普遍采用现代信息技 术和有效地开展和利用信息资源,推动经济发展和 社会进步,逐步使信息产业以及由于利用了信息技 术和信息资源而创造的劳动价值在国民生产总值中 的比重不断上升直至占主导地位。
2008-8-26
《大学信息技术教程（第二版）》
20
比特在计算机中如何表示？

在计算机中表示二进位的方法：

电路的高电平状态或低电平状态(CPU) 电容的充电状态或放电状态(RAM) 两种不同的磁化状态(磁盘) 光盘面上的凹凸状态(光盘)

·· ·
2008-8-26
《大学信息技术教程（第二版）》
信息和数据的关系
数据是一个客观事实，是记录下来可以鉴别的符号，本身没有意义。
同一信息，可以用不同的数据形式（如中文或英文）表示；相应地，同 一数据也可以有多种解释，即表示不同的信息。 “数据”与“数”是不同的概念，“数”仅仅指数值型数据。在计算机 中所有数值数据和非数值数据都是采用若干位二进制数编码表示的。
2008-8-26
《大学信息技术教程（第二版）》
11
信息化推动工业化
学习和理解党的十六大报告精神:
① 中国国情:是一个发展中的国家; ② 信息化和工业化是两个具有本质差别又有一定联系 的概念,是两个性质不同的社会发展过程; ③ 从国际经验看,可以采取并行发展方针,实现工业化, 信息化的跨越式发展; ④ 我国目前处于工业化的中期阶段,凭借“后发优势” 促进信息产业发展,形成“工业化”与“信息化”相结 合的新模式.
x×2 7 +x×2 6 +x×2 5 +x×2 4 +x×2 3 +x×2 2 +x×2 1 +x×2 0
X=1 表示开关为开 X=0 表示开关为关
2008-8-26
《大学信息技术教程（第二版）》
7
1.1.2 信息化和信息社会的主要特点

信息社会的特征：


信息成为重要生产力要素，和物质、能量一起构成 社会赖以生存的三大资源。 信息产业成为社会最重要的产业 信息网络成为社会的基础设施
2008-8-26
《大学信息技术教程（第二版）》
17
1.2 信息编码与数据表示
1.2.1 信息的基本单位
——比特(bit) (本小节书上没有)
（1）什么是比特
（2）比特的逻辑 （3）比特的存储
2008-8-26
《大学信息技术教程（第二版）》
18
什么是比特？

比特（bit，binary digit的缩写）中文翻译为“二进位 数字”、“二进位” 或简称为 “位”
21
例1：CPU内部二进位信息的表示

CPU内部通常使用高电平表示1，低电平表示0
0 3.3V 2.8V 0.5V 0.0V 1 0
+3v V 0
2008-8-26
1
0
22
《大学信息技术教程（第二版）》
例2：磁盘存储器中比特的表示

磁盘表面微小区域中，磁性材料粒子的两种不 同的磁化状态分别表示0和1

比特的运算使用逻辑代数，它有3种基本逻辑 运算：

逻辑加（也称“或”运算，用符号“OR”、“∨” 或“＋”表示） 逻辑乘（也称“与”运算，用符号“AND”、 “∧” 或“ · ”表示，也可省略） 取反（也称“非”运算，用符号“NOT”或上横杠 “¯”表示）
《大学信息技术教程（第二版）》
25


2008-8-26
计算机组成原理与体 数字逻辑与数字集成电路、计算机原理与设计、计算机系 系结构 统结构、微机原理与接口技术等； 计算机应用平台 计算机应用基础 操作系统、编译系统原理、分布式系统与计算机网络等； 程序设计、软件工程、算法基础、数据结构、数据库等； 多媒体、计算机可视化与虚拟现实、人工智能、图形学与 图像处理、辅助设计等。


比特只有 2 种取值：0，1
如同DNA是人体组织的最小单位、原子是物质的最小 组成单位一样，比特是组成数字信息的最小单位 数值、文字、符号、图像、声音、命令··都可以使用 ·· ·· 比特来表示，其具体的表示方法就称为“编码”或